使用InputDelay
,OutputDelay
,ioDelay
属性,您可以使用传输延迟对简单流程建模。然而,这些属性无法模拟更复杂的情况,例如带有延迟的反馈循环。除了InputDelay
和OutputDelay
属性、状态(党卫军
)模型有一个InternalDelay
财产。此属性允许您对具有输入、输出或传输延迟(包括带有延迟的反馈循环)的系统的互连进行建模。您可以使用InternalDelay
性质,以精确建模和分析任意线性时滞系统。内部延迟可能由以下原因引起:
连接具有输入和输出延迟的状态空间模型。
反馈一个延迟信号。
把那特遣部队
或zpk
具有传输延迟的状态空间模型。
使用内部时间延迟,你可以做以下事情:
在连续时间,产生近似自由的时间和频率模拟,因为延迟不需要用Padé近似代替。在连续时间中,这允许对长延迟系统进行更精确的分析。
在离散时间中,保持延迟与其他系统动力学分离,因为延迟不被极点替换z= 0,提高了长时延离散系统时频仿真的效率。
使用大多数控制系统工具箱™功能。
测试延迟系统的先进控制策略。例如,您可以实现和测试Smith预测器的精确模型。看这个例子长死期过程的控制:史密斯预测器.
这个例子说明了为什么输入、输出和传输延迟不足以为动态系统中可能出现的所有类型的延迟建模。考虑一个延迟为2秒的简单反馈循环:
闭环传递函数为
分子中的延迟项可以表示为输出延迟。但是,分母中的延迟项不能。为了模拟延迟对反馈环路的影响InternalDelay
属性需要跟踪延迟和普通动力学之间的内部耦合。
通常,您不会直接通过指定一个,B,C,D矩阵和一组内部延迟。相反,当您将具有延迟的模型互连时,就会出现这种模型。对于涉及多少延迟以及模型如何连接没有限制。有关通过关闭反馈循环来创建内部延迟的示例,请参见带时滞的闭环反馈.
当您处理具有内部延迟的模型时,请注意以下行为:
当模型互连引起内部延迟时,软件返回一个党卫军
模型,而不考虑相互连接的模型类型。这是因为党卫军
金宝app支持内部延迟。
该软件完全支持反馈循环。金宝app您可以围绕任何有延迟的系统包装一个反馈循环。
当显示一个
,B
,C
,D
矩阵,软件将所有延迟设置为零(创建一个零阶Padé近似)。这种近似仅适用于显示,而不适用于使用模型的计算。
对于某些系统,将延迟设置为零会产生奇异的代数循环,这会导致不恰当或定义不清的零延迟近似。对于这些系统:
进入sys
仅返回命名系统的矩阵的大小sys
.
进入sys。一个
产生一个错误。
有限的显示和错误并不意味着模型有问题sys
本身。
状态空间对象使用广义状态空间方程来跟踪内部延迟。从概念上讲,这些模型由两个相互关联的部分组成:
一个普通的状态空间模型H(年代)使用扩充的I/O集
一连串的内部延迟。
对应的状态空间方程为:
使用这些工具时,您不需要为这个内部表示而烦恼。但是,如果你想提取H
或者是矩阵一个
,B1
,B2
,...
,你可以使用getDelayModel
例如:
P = 5 * exp (-3.4 *) / (s + 1);C = 0.1 * (1 + 1/(5*s));T =反馈(ss (P * C), 1);[H,τ]= getDelayModel (T,“融通”);大小(H)
请注意,H
是双输入双输出模型吗T
是输出。逆运算(合并)H
和τ
构建T
)由setDelayModel
.
下面的命令支持连续和离散时间系统的内部延迟:金宝app
下面的命令支持连续和离散时间系统的内部延迟,并金宝app具有一定的局限性:
以下命令不支持内部时间延迟:金宝app
[1] P. Gahinet和L.F. Shampine,“线性时滞系统建模和分析软件”,美国控制会议。,波士顿,2004,页5600-5605
控制理论中的时滞-微分-代数方程应用数值数学, 56(2006), 574-588页